【摘 要】
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随着机械工业向着极速化、高精化、自动化迅猛发展,机械零部件内构和运转条件也趋于复杂。齿轮箱是最重要的传动机械零部件之一,其应用价值具有广泛性,且研究价值具有普遍意
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随着机械工业向着极速化、高精化、自动化迅猛发展,机械零部件内构和运转条件也趋于复杂。齿轮箱是最重要的传动机械零部件之一,其应用价值具有广泛性,且研究价值具有普遍意义。由于齿轮箱具有复杂的内部结构和恶劣的工作条件,其故障形式逐渐从单一化转向复合化,且复合故障彼此具有互相影响、互相制约的特性,往往在故障诊断中得此失彼,不能准确诊断所有故障,加大了齿轮箱工作损伤,加重事故风险。本文以此为研究背景,研究一套以小波分析为理论基础的齿轮箱复合故障诊断方法。本文首先从齿轮箱故障形式及齿轮箱内齿轮与滚动轴承的故障机理的研究出发,研究了齿轮与轴承各故障形式的特征。以小波分析为理论基础,结合复合故障特征,研究了一套独特的基于小波分解的复合故障频带划分准则,利用该准则,本文提出了两种复合故障特征提取算法:在转速恒定状态下,分析了包络解调在复合故障应用中的局限性,提出了一种改进的包络解调算法—包络能量比解调算法,利用仿真验证了改进后包络解调能够抑制混频调制现象,突出故障源谱峰;在变转速运行状态下,利用角度域重采样方法将非平稳信号转化为平稳信号进行阶比谱分析,能够克服非平稳信号无法准确提取故障特征的困难。最后利用实际齿轮箱试验台测试数据结合本文的复合故障提取方法,实现齿轮箱复合故障诊断。通过仿真与实验分析得到结论:本文提出的基于小波理论的包络能量比解调算法和阶比谱法都能准确地提取齿轮箱复合故障特征,实现复合故障诊断目标。根据方法对比又可得出结论:当滚动轴承工作方式为内圈随转动轴转动时,在恒定转速条件下,阶比谱法比包络能量比解调法更易表现出轴承内圈故障。
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